太阳能集中浴室工程项目实施方案

太阳能集中浴室工程项目实施方案二〇一二年十一月目 录第一章．工程技术方案 1基本原则 太阳能集热器 辅助热源 冬季供暖 第二章．工程建设方案设计及施工 工程建设容 太阳能热水系统设计及施工 浴室建筑及装修设计及施工 给水、排水和采暖设计及施工 电气设计及施工 第三章．工程运行及管理制度 项目工程运行制度 项目所需人员 第四章．投资估算 投资估算编制依据 本项目投资围 估计说明 项目投资估算 第五章．效益分析 节能效益分析 环保效益分析 经济效益分析 第一章．工程技术方案一、基本原则的相关标准、规。便利性和使用寿命等各方面因素，选择实用、经济的方案。二．太阳能集热器太阳能集热器是吸收太阳能资源的装置，是太阳能系统的核心部件，其技术性能、组成结构和运行原理影响着整个太阳能热水的产热水能力、运行可靠性、经济性、使用便利性和可维护性。根据具体的使用情况选择与之相适应的太阳能集热器，是整个太阳能系统优劣的关键。1.平板太阳集热器的介绍目前就国市场上常见的平板太阳能集热器按板芯材料来分主要有以下三种：铜铝复合、全紫铜板芯和钛选择图层的紫铜板芯。（1）平板太阳集热器①平板集热器的结构平板集热器主要由吸热板、盖板、保温层和外壳4前北方地区平板集热器的吸热板多为铜铝复合条带或全铜条带，采用阳极氧化或镀黑铬涂层，附着力强，不退色，吸收率高、发射率4mm玻璃。整个集热器结构简单，结实耐用，运行可靠性高。②平板集热器的运行原理平板式太阳能集热器的集热原理为：1）2）热量传递到中间流道上，从而加热流经的循环水。3）温达到设定值。③平板集热器特点平板型太阳集热器具特点：适合与建筑相结合；单位轮廓面使用寿命长；系统可承压运行，安装简便，维护简单。但其由于没有抽真空，因此集热性能受环境温度影响比较大，冬季热效率衰减的比较多，需要特别注意系统防冻问题。三．辅助热源和节能环保性。能源供给条件市区周边农村居民目前的常规能源供给主要是煤炭和电。另外，随着这两年节能、减排工作的进展，还初步具备了生物制燃料、生物制型煤等可再生或节能环保燃料的供给能力。生物制燃料是将农村不用的秸秆、树枝等材料通过粉碎、挤压，做成生物制燃料。这种生物制燃料完全由可再生的材料组成，同时比秸秆和树枝燃烧更充分，更便于使用。燃烧后无有污染物排放，清洁环保。生物质型煤主要是利用生物质如木屑、木片、稻草、麦秆等与煤混合成型，其机理是利用其纤维素、半纤维素和木质素等成份在加固硫率高、生物质来源广泛、生产成本低等优点，既节省能源，又能减少对大气的污染。运行经济性分析对于各种燃料加热生活热水，其运行费用各不相同，具体情况如下表所示：燃料类型燃料类型项目燃煤电加热生物质燃料生物质型煤单位热水耗热量7.8Kg/T36KWh/T10.7Kg/T12.2Kg/T能源计算单价0.65元/Kg 0.5元/KWh0.65/Kg0.6/Kg单位热水加热成本5.1/T18/T5.9/T5.7/T5500Kcal/Kg；生物质燃料：4000Kcal/Kg4000Kcal/Kg2（生物质、生物质型煤70统：98%。根据上表计算结果表明，在各种能源中，燃煤的加热成本最低。生物质燃料和生物质型煤的加热成本比煤略高。辅助能源的选择电加热这种形式目前不可取。节能，随着以后常规能源价格不断增长，生物质和煤的加热成本也会逐渐接近，因此，从经济性和环保性两个方面考虑，本项目采用生物质炉最为辅助能源冬季供暖供暖方式介绍机盘管采暖三种方式。于地板的交联聚乙烯管把地板加热，均匀地向室辐射热量，是对房间热微气候进行调节的节能采暖系统，具有热感舒适、热量均衡稳定、节能、免维修、方便管理等特点。期的保护。另外，地板采暖具有非常大的热惰性（升温慢，降温也慢，适合连续不间断的采暖方式。散热器采暖散热器采暖方式技术成熟、结实耐用、经济实惠，目前仍被广泛使用。散热器要求供回水温度高，对室外观有一定影响。风机盘管采暖方式具有即开既热、局部可控的特点，多用于楼宇集中空调系统。但头部送风的方式采暖舒适性差，安装、装修工作量，维修麻烦。特别是在浴室的潮湿环境中，风道容易被腐蚀破坏。采暖方式选择用便利性和维修方便几个方面，综合分析以上三种采暖方式，本项目采用技术成熟、结实耐用的散热器采暖方式。第二章．工程建设方案设计及施工工程建设容1、太阳能热水系统工程2、浴室建筑及装修设计及施工3、给水、排水和采暖工程4、电气工程太阳能热水系统设计及施工设计规《太阳能热利用术语》GB/T123936《平板型太阳集热器技术条件》GB/T6424《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规》GB/T18713-2002《民用建筑太阳能热水系统应用技术规》GB50364-2005《太阳能热水系统施工技术规程》DB11/T461-2007《建筑给水排水设计规》GB50015-2003设计参数1、用水温度：太阳能集热器效率随产热水温度升高而降低，且热水用途为洗浴，不宜过高，所以确定太阳能热水温度为45℃。260--90/人次,结合其它地区类似工程实际使用经验及当地居民生活习惯。344数为总人数的1/7。500水情况。单位集热器日产水量GB/T50364-2005中列出的直接系统集热器面积计算公式计算：QA wCwQ

tend

tfi式中 ：

c JT cd

1LA cQ ——日产水量，1t；wC ——4.18kJ（kg·℃；wt endti

——水的初始温度，10℃；f 系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，推荐值0.3－0.8，0.6；J——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量，密云地T45°17000kJ/m2；η 集热器年平均集热效率，选定的平板集热器产品实cd测值为0.52；η——贮水箱和管路的热损失率，根据经验值选取0.2；L根据上述公式，计算得出本项目中日产1吨热水的太阳能热水12.4m280L/(m2﹒d)。上述热水系统的产水量为全年平均值，太阳能集体浴室的设计应遵循偏重冬季使用的原则，在这个原则下单位面积集热器对应系统的产水量调整为60L/(m2﹒d)。日产水量设计500802－1进行集热器、循环泵、供水泵、太阳能水箱、辅助热源、换热水箱、换热泵等主要设备的计算选型。表2－1 密云4镇45村太阳能热水系统分档设计表1村总人数（人）500村日用水人数（人72设计日产水量（吨）61、集热器根据设计日产水量及单位集热器日产水量，计算太阳能热水系统所需集热器面积为：QA wc q式中：AcQw

——需要配比集热器面积，m2；——设计日产水量，6t/d；q (m2﹒d)；计算的太阳能热水系统需要配比集热器面积为 100m2。选LNP-2.0-A/B平板集热器50组。2、循环泵循环泵流量计算与集热器类型、面积有关，扬程计算与集热器Q3.6AmcQ——循环泵流量，t/h；A ——集热器总面积，100m2；cm 0.02L/(m2·s)；经上式计算，得出太阳能热水系统所用循环泵流量为7.2t/h扬程计算公式：Hk H H )yj gHk H ——沿程与局部损失之和，与管路特性及集热器特性有关，yj这里取0.5m；H5m；g6m上述情况太阳能热水系统循环泵选用CH8-20。3、供水泵供水泵流量计算与设计日用水量、用水时长等有关。供水泵扬程与循环水箱及喷头之间相对高差、管路特性、供水压力有关。Qh

K dQh TQQ ——供水泵流量，t/h；hK 1.5～22；hQ dT 经上式计算，得出太阳能热水系统所用供水泵流量为3t/h扬程计算公式：Hk H H H )yj g yHk H 0.5m；yjH 1.5m；gH10my13.2m合上述情况太阳能热水系统供水泵选用CH2-20。4、太阳能水箱太阳能热水系统的水箱容积既与集热器总面积有关，也与热水40～100L60L/。太阳能热水系统100m26m3，利用相关材料现场制作。5、辅助热源辅助热源采用生物质炉。它的作用有两方面，一方面是保证太阳能资源不好时加热出设计用量、设计温度的热水，另一方面是保温升度数的影响。其它条件不变情况下，加热时长越短，则所需生物质炉功率越大。在本工程中，公共浴室定时开放时间只有4207了辅助热源产热水的连续性。P1

cmtpTP 1C 1.163kwh/（t·℃）pm——水量，6t；△t——温升度数，35℃；T经上式计算得出太阳能热水系统所配生物质炉用于加热热水的功率为34.89kw，选用35KW。供暖所需的生物质炉功率大小主要受浴室大小、维护结构保温好坏的影响。浴室面积具体情况参加表2－4。市行政村中相当一部分都处于山区，早晚温差大，采暖季平均气温低，即使采用外贴保温板的建筑节能措施，采暖负荷也不宜过低，这里就按100w/m2进行计算。P2

AQP2A150m2Q——采暖负荷，0.1kw/经上式计算得出太阳能热水系统所配生物质炉用于冬季采暖的功率为15kw。50kwWY50kw。6、换热水箱生物质炉对太阳能水箱加热时采用外接换热水箱的办法，换热水箱选用生物质炉厂家配套产品。对于太阳能热水系统所配WY0.25t换热水箱。7、换热泵换热泵扬程与连接管路特性、换热水箱特性、换热水箱与太阳能水箱相对高差等有关。Q

P1ctpQ——换热泵流量，t/h；C 4.18kJ（kg·℃；pP 1——生物质炉供回水温差，15℃；经上式计算，得出太阳能热水系统所用换热泵流量为2t/h。扬程计算公式：Hk H H H )y j gHk H0.2m；yH 0.8m；jH1.5mg2.8m合上述情况太阳能热水系统供水泵选用UPS25-60。汇总太阳能水箱、辅助热源、换热水箱、换热泵等。依据太阳能热水系2－1表2－2 农村太阳能热水系统主要设备配置表序号集热器循环泵供水泵水箱辅助热源换热水箱换热泵1100 7.2t/h，3t/h，6m350kw，0.25t，与2t/h，LNP-2.0-A/6m，CH4－13.2m，DDL500生物质炉2.8m，B集热器50组 20

CH2－20 WY 配套 UPS25－60太阳能热水系统设备布置及施工说明1、设备布置本项目中浴室设计时预留了屋顶摆放集热器的区域，所以集热换热水箱、生物质炉、循环泵、供水泵、换热泵、控制柜等设备安装于浴室设备间。2、施工说明划线定位：施工人员根据施工方案准备相关材料、设备，在具备施工条件的屋面根据集热器基础墩布置图进行划线，在设备间根据设备间平面图划线，以便于后续材料设备的定位安装。预留预埋：按照施工图纸及划线将基础墩摆放在对应位置，对穿墙、穿屋面的部分预留预埋防水套管，按照建筑规做好防水工作。40钢整体支架上，用连接管连接集热器的集管，形成集热器阵列。保温，再外包彩钢板，拉铆固定。管路安装：按照施工图纸，遵循同程原理，集热器阵列供水管绕行。管路沿水流方向有一定坡度，避免发生气堵。按照技术规，对架空管路进行固定。管路试压合格后进行保温。UPS100用配套活接安装在管路上。对于CHTP电磁阀的安装：装于指定位置，安装时注意箭头标注的水流方向，避免装反。线端子上。调试、检查。并按照规定做好调试记录。浴室建筑及装修设计及施工设计规《民用建筑太阳能热水系统应用技术规》GB50364-2005《建筑给水排水设计规》GB50015-2003《公共浴室给水排水设计规程》CECS108：2000《民用建筑设计通则》 GB50352-2005设计浴室建筑及装修设计采用与太阳能热水系统设计相配套的设计2.2.22－2器数量、浴室建筑面积等参数计算。1、更衣柜数量浴室设置的更衣柜数与每日洗浴人数、每个浴者在浴室平均停留时间、浴室每天开放时间这几个因素有关，具体计算公式如下：T流量计算公式：n NtTn——更衣柜数量，个；N——每日最大洗浴人数，72人；t 0.5～1h，1h；T——浴室每天开放时长，4h；1846242、淋浴器数量淋浴器数量与更衣柜数量是成正比例关系的。淋浴器设置位置不同，则两者之间比例关系不同。具体情况参见表2－3。表2－3 每个淋浴设备负荷的更衣柜数淋浴设备淋浴设备布置方式负荷能力（床位数/每个淋浴设备）设置于淋浴单间1淋浴器设置于有隔断的淋浴间2～3设置于通间淋浴间3～42－3224123、浴室建筑面积集体浴室的建筑面积，分为男淋浴间、女淋浴间、男更衣室、女更衣室、设备间、门厅这几部分。总体来讲浴室的建筑面积要能够保证屋顶够布置集热器、设备间够布置设备、淋浴间够布置淋浴器、更衣间够布置更衣柜及更衣长椅，在此基础上控制浴室建筑面积越小越好，以减少浴室建设初投资及后期运行费用。综合上述原因，再经过试布置后我们确定第7档浴室的建筑面积为150L见附图二。数据汇总太阳能浴室参数情况如表2－4所示表2-4 500人行政村太阳能浴室参数表1（人）（平米）500150淋浴器（个）12（个24浴室施工说明1、浴室建筑物结构形式采用页岩多孔砖80mm100kg/以上。2、浴室装修及辅助设备选择浴室部普通装修：地面采用防滑瓷砖，墙壁普通瓷砖。除设备PVC椅。给水、排水和采暖设计及施工设计依据《民用建筑太阳能热水系统应用技术规》GB50364-2005《建筑给水排水设计规》GB50015-2003《采暖通风与空气调节设计规》GB50019-2003《公共浴室给水排水设计规程》CECS108：2000给排水设计1、给水本项目所涉及行政村有村级自来水设施，太阳能热水系统所需的冷水在浴室周围找到合适的接口接入管网即可。为了减少结垢，提高太阳能热水系统性能，使用洁灵晶水处理器对补入太阳能水箱的自来水进行软化处理。2、排水本项目不涉及行政村的排污系统。采暖设计100w/m2813机械循环方式进行采暖循环。这里省略计算过程，给出计算结果如2－5表2－5 太阳能浴室采暖参数表序号序号（人）500（平米150（片）采暖泵11500.9t/h,4m,UPS25-60电气设计及施工设计依据《民用建筑太阳能热水系统应用技术规》GB50364-2005《民用建筑电气设计规程》JGJ/T16-9《低压配电设计规》GB50054－95设计概述本项目的辅助热源采用生物质炉，所以工程用电主要体现为循环泵、供水泵、采暖泵、换热泵的用电及各房间照明设施用电。太阳能集热器支架与浴室防雷措施连接，水泵电机可靠接地，从而杜绝雷击、触电事故的发生。控制器采用智能控制箱或者智能控制器。智能控制箱采用进口的可编程控制器（PLC可靠，达到自动智能控制，并可实现远程监控。智能控制器采用片机编程开发而成。第三章．工程运行及管理制度项目工程运行制度411123，4暖。每天运行时间为4小时（1：00至20：020项目所需人员由于采用了不易全自动控制的生物质炉，所以本项目各单位工程均为半自动运行。在春夏秋三级运行时，需要人员进行设备维护和卫生清扫；在冬季操作生物质炉时，所需的总体工作量较小。所以，每单位配管理兼操作人员1～2名。第四章．投资估算投资估算编制依据1、建设项目相关文件、方案设计和建设单位提供的资料；2、参照以往类似工程技术经济指标和相关计算方法；3、参照2004年《市建设工程概算定额》估计费用；4、国家或市关于工程建设其它费用文件。本项目投资围能热水系统及安装。本项目工程总投资包括建安工程费、工程建设其他费二部分。估计说明建筑工程安装费用建安工程费用包括工程建设、设备购置及安装费用三部分。1500/m2估算350/m2估算小不同，均价有所变化200/个估算；其他设备：包括更衣柜按400/组、更衣座椅按100/600/个估算。项目投资估算建筑工程安装费用序号项目名称单位数量单价总价占比序号项目名称单位数量单价总价占比一建筑工程费27.7557.57%1.1浴室建筑和装修m21500.18527.75二设备购置费13.3227.62%2.1太阳能集热器m21000.077.002.2太阳能水箱台11.5001.502.3换热水箱台11.0001.002.4水泵项11.0001.002.5控制器台10.8000.802.6辅助锅炉及附件套10.970.972.7淋浴器套120.0200.242.8IC卡节水器套120.0600.722.9水处理器套10.2000.202.1散热器片1500.0050.752.11更衣柜组60.0400.242.12长条凳个20.0100.02三安装工程7.1414.81%3.1安装工程项17.147.14合计48.21工程建设其它费324－24－2（万元）序号序号费用名称基数费率金额累计1工程设计费48.213.00%1.451.452工程管理费48.212.00%0.960.96合计5.0%2.412.41综合以上各项，整体项目投资汇总于表4－3。表4－3 项目总投资估算（万元）序号序号一二费用名称设备、安装工程工程建设其它费（一）×费率48.215.0%48.212.4150.62第五章．效益分析此项目主要从使用可再生能源（太阳能）和建筑节能（使用空心砖、外墙外保温）两个方面达到节能、减排、省钱的效益。下面针对此项目就从节能效益、经济效益、环保效益两个方面来进行效益分析。节能效益分析太阳能系统节能量太阳能热水系统的年节能量计算是针对设计完成的太阳能热水系统，根据系统形式、集热器面积、性能参数、当地气象参数等条件计算出的太阳能节能量（）

Qsave

AJc

c cd式中sabeQ sabecA——直接系统的太阳集热器面积，cJT——太阳集热器采光表面上的年总太阳辐照量，5844.4MJ/㎡cd cdc c集热器单位面积年节能量45（集热器表面）6000MJ/m2.a，平52%，水箱、管路等系统损失20米集热器全年可节能：6000×52%×20%=2496MJ/m2.y此项目年节能量100每年可节约常规能源为：2496MJ/m2.a×100m2=2.5×105MJ/a建筑节能技术节能量集中浴室因采用了空心砖和外墙外保温技术，降低了浴室冬季采暖热负荷，减少了因采暖而消耗的常规能源，达到了很好的节能效果。100W/m2方米采暖面积耗能230KWh。5070KWh252MJ。1503.78×104MJ。综合节能量此项目的太阳能集中浴室全年的节能量如下表所示：太阳能节能情况太阳能节能情况（100m2集热器建筑节能技术节能（150m2建筑面积单位面积全年节能量项目全年节能量节能量合计2496MJ2.5×105MJ252MJ3.78×104MJ287800MJ环保效益分析计算方法太阳能集中浴室的环保效益体现在因节省常规能源而减少了污染物的排放，主要指标为二氧化碳的减排量。由于不同能源的单位质量含碳量是不相同的，燃烧时生成的二氧化碳数量也不相同。所以，目前常用的二氧化碳减排的计算方法是先将系统寿命期的节能量折算成标准煤质量，然后根据系统所使用辅助能源，乘以该种能源所对应的碳排放因子，将标准煤中碳的（用建筑太阳能热水系统工程技术手册）Q n 44Q co2

save F W Eff co2 122Qco——系统寿命期二氧化碳减排量，kg